C++ 类和对象进阶涵盖初始化列表、static 成员、构造析构顺序及编译器优化。初始化列表用于 const、引用及无默认构造函数成员的初始化，遵循声明顺序而非书写顺序。static 成员共享存储于静态区，需类外初始化且无 this 指针。全局、局部及静态对象的生命周期遵循特定构造与析构规则。友元打破封装限制，内部类提供极致封装。匿名对象减少临时开销。现代编译器通过 RVO/NRVO 优化拷贝构造，提升传值返回性能。掌握这些机制有助于编写高效、安全的 C++ 代码。
在构造函数体内给成员变量赋值，严格来说这只能叫函数体内赋初值。对象实例化时，内存分配后成员变量已经存在。进入构造函数 {} 内部是对已存在变量的二次赋值。
遇到以下三种成员变量时，必须在定义瞬间初始化，否则编译报错：
以冒号开始，逗号分隔的成员列表，每个成员后跟初始值或表达式。
class A {
public:
// 初始化列表才是成员变量真正定义（出生）的地方！
A(int a, int ref) : _a1(a), _n(10), _ref(ref) {}
private:
int _a1;
const int _n; // 必须走列表
int& _ref; // 必须走列表
};
class A {
public:
A(int a) : _a1(a), _a2(_a1) {} // 踩坑点
void Print() { cout << _a1 << " " << _a2 << endl; }
private:
int _a2; // 先声明
int _a1; // 后声明
};
int main() {
A obj(1);
obj.Print();
return 0;
}
结果：输出 1 和一个随机垃圾值。
原因：_a2 先声明，先被初始化。此时 _a1 尚未初始化，值为随机。随后才初始化 _a1。
单参数（或除第一个参数外其余都有默认值）的构造函数承担隐式类型转换作用。
class A {
public:
A(int a) : _a(a) {}
private:
int _a;
};
int main() {
A obj1(2); // 正常构造
A obj2 = 3; // 发生隐式类型转换
return 0;
}
为禁止隐式转换，可在构造函数前加 explicit 关键字。
静态成员变量为所有类对象共享，不属于具体对象，存放在静态区，不计入 sizeof(对象)。
this 指针，不能访问非静态成员。类名::静态成员。#include <iostream>
using namespace std;
class A {
public:
A() { ++_scount; }
A(const A& t) { ++_scount; }
~A() { --_scount; }
static int GetACount() { return _scount; }
private:
static int _scount;
};
// 静态成员变量必须类外初始化
int A::_scount = 0;
int main() {
cout << A::GetACount() << endl;
A a1, a2;
A a3(a1);
cout << A::GetACount() << endl;
return 0;
}
题目限制：不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case 等。 思路：利用对象生命周期，实例化 n 个对象触发 n 次构造函数累加。
class Sum {
public:
Sum() { _ret += _i; ++_i; }
static int GetRet() { return _ret; }
private:
static int _i;
static int _ret;
};
int Sum::_i = 1;
int Sum::_ret = 0;
class Solution {
public:
int Sum_Solution(int n) {
Sum arr[n];
return Sum::GetRet();
}
};
假设代码：
C c;
int main() {
A a;
B b;
static D d;
return 0;
}
C -> A -> B -> DB -> A -> D -> C友元分为友元函数和友元类，允许外部访问私有成员。
class A {
friend void func(const A& aa);
int _a1 = 1;
};
void func(const A& aa) {
cout << aa._a1 << endl;
}
class A {
friend class B;
int _a1 = 1;
};
class B {
public:
void PrintA(const A& aa) {
cout << aa._a1 << endl;
}
};
注意：友元具有单向性和不可传递性。工程中慎用，避免破坏封装。
内部类是定义在另一个类内部的类，完全独立，不影响外部类大小。
class Solution {
private:
class Sum {
public:
Sum() { _ret += _i; ++_i; }
};
static int _i;
static int _ret;
public:
int Sum_Solution(int n) {
Sum arr[n];
return _ret;
}
};
int Solution::_i = 1;
int Solution::_ret = 0;
类型 对象名 (实参)，生命周期贯穿作用域。类型 (实参)，生命周期仅限当前行。// 高级写法
Solution().Sum_Solution(10);
现代编译器会优化传值和返回时的拷贝开销。
void f1(A aa) {}
int main() {
f1(1); // 优化为直接构造
f1(A(2)); // 优化为直接构造
return 0;
}
A f2() {
A aa;
return aa;
}
int main() {
A obj = f2();
return 0;
}
obj 空间构造，0 次拷贝，仅 1 次构造。
建议：若必须传值返回，放心交给编译器优化，无需手动规避。
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